楊志月 曾楨恒 劉翠 莊啟亞

[摘? ?要]提升化學(xué)問題解決能力是化學(xué)教學(xué)的主要目標(biāo)之一，但是由于學(xué)生解決問題策略的匱乏，部分學(xué)生解決化學(xué)問題的能力并不令人滿意，因此需要教師教給學(xué)生掃除問題起始狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)之間障礙的方法。拼圖式合作學(xué)習(xí)通過將化學(xué)問題的目標(biāo)狀態(tài)比作一幅完整的圖案并將其劃分為次級子目標(biāo)交給學(xué)生去完成，不僅能夠提高學(xué)生對問題分解策略的認(rèn)知，還能有效提高學(xué)生的自信心，進(jìn)而提高學(xué)生解決問題的能力。

[關(guān)鍵詞]拼圖式合作學(xué)習(xí);化學(xué)問題教學(xué);問題分解策略

[中圖分類號]? ? G633.8? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2021）29-0078-03

一、問題提出

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中明確提出要培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，而核心素養(yǎng)中融合了對學(xué)生問題解決能力發(fā)展的要求[1]。由此可見，化學(xué)問題解決能力對于學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)非常重要。成功解決化學(xué)問題離不開扎實(shí)的化學(xué)知識、問題解決的策略和自信心[2]。教學(xué)實(shí)踐表明，部分學(xué)生獨(dú)立解決復(fù)雜的綜合性化學(xué)問題的能力并不理想。出現(xiàn)這種現(xiàn)狀很大程度上并不是因?yàn)閷W(xué)生缺乏相關(guān)的化學(xué)知識，而是學(xué)生沒有掌握解決問題的策略[3]。復(fù)雜的化學(xué)問題因其需要經(jīng)過一定的間接思維活動才能達(dá)到問題解決的目標(biāo)狀態(tài)，因此具有一定的難度。將拼圖式合作學(xué)習(xí)應(yīng)用于化學(xué)教學(xué)中，通過問題表征將復(fù)雜的化學(xué)問題分解為多個次級子問題，有利于學(xué)生掌握問題分解策略，幫助學(xué)生在問題的起始狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)之間架構(gòu)階梯，并通過子目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，綜合達(dá)到解決問題的目的。

二、拼圖式合作學(xué)習(xí)

拼圖式合作學(xué)習(xí)（Jigsaw Cooperation），是在合作學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上提出來的，是翻轉(zhuǎn)課堂的一種形式，由社會心理學(xué)家艾略特·阿隆森（Elliot Aronson）于1971年首次設(shè)計(jì)[4]，最初應(yīng)用于課堂教學(xué)中是為了提高學(xué)生的課堂參與度。本文中將其應(yīng)用于化學(xué)復(fù)雜問題的教學(xué)中，通過將學(xué)習(xí)任務(wù)比作一幅完整的圖案，將其劃分為不同難度梯度的子任務(wù)實(shí)現(xiàn)“分圖”，并由不同水平的學(xué)生完成不同難度的子任務(wù)，最后綜合完成學(xué)習(xí)任務(wù)，即完成“拼圖”，幫助學(xué)生掌握問題分解策略。拼圖式合作學(xué)習(xí)以構(gòu)建主義理論和成就動機(jī)理論為基礎(chǔ)，通過給學(xué)生創(chuàng)造自主構(gòu)建知識的環(huán)境，變知識的“接收者”為知識的“探索者”，有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，加強(qiáng)學(xué)生的知識遷移能力;同時在“拼圖”的過程中，激發(fā)學(xué)生的成就動機(jī)，強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，提升學(xué)生的自我成效感，加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。拼圖式合作學(xué)習(xí)的流程和理論基礎(chǔ)詳見表1。

三、基于問題分解策略的拼圖式合作學(xué)習(xí)的應(yīng)用

拼圖式合作學(xué)習(xí)應(yīng)用于化學(xué)問題解決中，首先要將復(fù)雜的化學(xué)問題分解為多個具有一定難度梯度的次級子問題，再以最近發(fā)展區(qū)理論為依據(jù)，根據(jù)每位學(xué)生的能力將子問題派發(fā)給各個學(xué)生。在整個拼圖式合作學(xué)習(xí)的開展過程中，教師承擔(dān)問題選擇、問題目標(biāo)狀態(tài)的切分、從旁指導(dǎo)、輔助總結(jié)的工作。學(xué)生是拼圖過程的實(shí)施者，是問題的講解者，是知識及技巧的歸納者。拼圖式合作學(xué)習(xí)應(yīng)用在高中化學(xué)問題解決中，可以有助于學(xué)生掌握問題分解策略，提高學(xué)生成功解決問題的信心，幫助不同水平的學(xué)生提高解決化學(xué)問題的能力。

下面以一個復(fù)雜問題為例說明如何運(yùn)用拼圖式合作學(xué)習(xí)幫助學(xué)生掌握問題分解策略。

1.教師選擇問題

教師可以選擇涉及多個知識點(diǎn)且問題的解決方法并非顯而易見，需要經(jīng)過一定的間接思維活動才能獲得答案的復(fù)雜問題。選擇的問題要能夠通過問題表征，分解為一系列相互聯(lián)系、具有一定層次結(jié)構(gòu)的具體問題。本文中選定的是一個考查氧化還原反應(yīng)基本規(guī)律的綜合性問題（如圖1）。

該題涉及多個知識點(diǎn)且具有一定的難度，例如選項(xiàng)A的對錯需要學(xué)生根據(jù)題目所給信息經(jīng)過間接的思維活動來判斷，即判斷A中反應(yīng)物和生成物的氧化性和還原性強(qiáng)弱，進(jìn)而判斷該反應(yīng)能否進(jìn)行。對于這類題目，學(xué)生往往會產(chǎn)生畏難情緒，缺乏成功解決問題的自信，同時無法掃除問題起始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)之間的障礙，不能以整體的視角看問題。因此遇到此類問題，就可以采用拼圖式合作學(xué)習(xí)，對問題進(jìn)行切分，幫助學(xué)生掌握問題分解策略。

2.對問題的目標(biāo)狀態(tài)進(jìn)行切分，確定子目標(biāo)

教師通過將問題的目標(biāo)狀態(tài)比作一幅完整的圖案，從整體上對問題的目標(biāo)狀態(tài)及問題所涉及的知識點(diǎn)進(jìn)行分析，將問題的目標(biāo)狀態(tài)分解為多個有一定難度梯度的次級子目標(biāo)，這樣有利于不同水平的學(xué)生獲得能力提升。本文中選定問題的目標(biāo)狀態(tài)是對氧化還原反應(yīng)的判斷，即氧化劑與還原劑、氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的判斷，氧化性和還原性強(qiáng)弱的判斷以及氧化還原反應(yīng)中得失電子轉(zhuǎn)移等知識的考查。因此在這里可以根據(jù)問題所涉及的知識點(diǎn)對問題進(jìn)行切分，確定子目標(biāo)，即拼圖碎片（如圖2）。

3.組建原屬組，派發(fā)子目標(biāo)

基于對學(xué)生氧化還原反應(yīng)相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)情況的了解，按照“組內(nèi)異質(zhì)，組間同質(zhì)”的原則對學(xué)生進(jìn)行分組，組建原屬組。教師參照“最近發(fā)展區(qū)”原則，給每個原屬組的學(xué)生派發(fā)難度不同的子目標(biāo)。同時，教師需向?qū)W生介紹本次任務(wù)，例如完成子目標(biāo)4的學(xué)生，要能夠?qū)⑺鶎W(xué)的氧化還原知識遷移應(yīng)用得出這類問題的解題思路，歸納出解題技巧及涉及的知識點(diǎn)，以便后續(xù)交流討論。

4.組建“專家組”，探討子目標(biāo)

由各個原屬組中完成同一個子目標(biāo)的學(xué)生共同構(gòu)成一個“專家組”，這樣可以確?！皩＜医M”的討論不會出現(xiàn)優(yōu)秀生獨(dú)攬“重活”或?qū)W困生無法很好地參與其中的現(xiàn)象?！皩＜医M”的學(xué)生針對共同的子目標(biāo)互相探討，發(fā)表自己的解題思路，集思廣益，進(jìn)行多向反饋。這樣，不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考及解題的能力，還能夠促進(jìn)學(xué)生之間互解，以激發(fā)學(xué)生解題的興趣，拓寬解題思路，有效訓(xùn)練學(xué)生的多項(xiàng)思維，提高學(xué)生解題的靈活性。同時“專家組”的學(xué)生要能夠結(jié)合自己的看法，總結(jié)歸納別人的意見，形成這一類題目的解題思路及技巧。例如，完成子目標(biāo)3的學(xué)生在解題的過程中討論發(fā)現(xiàn)，遇到此類問題可以先看選項(xiàng)中涉及哪幾個物質(zhì)的氧化性或還原性強(qiáng)弱，再回頭看題目給的方程式，只需要判斷出相應(yīng)物質(zhì)的氧化性或還原性強(qiáng)弱即可，這樣可以節(jié)省一些解題時間。通過“專家組”的互相討論，可以提高學(xué)生的思維能力以及解決問題的能力。在此期間，教師可以從旁指導(dǎo)，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)“專家”身份的轉(zhuǎn)變。

5.“專家組”學(xué)生進(jìn)行講解

討論結(jié)束后，“專家組”成員以“專家”的身份回到原屬組，對原屬組的其他學(xué)生針對自己負(fù)責(zé)的子目標(biāo)進(jìn)行講解。這一步驟可以充分提高學(xué)生的自我成效感，提升學(xué)生成功解決問題的自信心?！皩＜医M”學(xué)生講解的過程就是對子目標(biāo)的二次回顧、反思總結(jié)的過程，可以進(jìn)一步加深學(xué)生對目標(biāo)的掌握程度。

回到原屬組的各“專家組”學(xué)生均講解完畢后，組員需要對各目標(biāo)進(jìn)行綜合，完成“拼圖”，成功解決問題。同時討論并匯報(bào)此類氧化還原反應(yīng)綜合性問題的解題策略，總結(jié)歸納遇到同類型的問題應(yīng)該怎么做。

6.教師總結(jié)評價(jià)

經(jīng)過原屬組的學(xué)習(xí)后，教師針對各原屬組學(xué)生對氧化還原反應(yīng)基本規(guī)律的掌握和呈現(xiàn)知識的正確度進(jìn)行總結(jié)評價(jià)。同時教師需針對此類問題的解題思路和涉及的知識點(diǎn)進(jìn)行梳理講解。

綜上，拼圖式合作學(xué)習(xí)，通過對化學(xué)復(fù)雜問題的目標(biāo)狀態(tài)進(jìn)行分解，架構(gòu)問題起始狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)之間的橋梁，可以有效掃除起始狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)之間的障礙，不僅能幫助學(xué)生解決問題，更在潛移默化中教會學(xué)生解決問題的策略——問題分解策略，授之以漁，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。同時學(xué)生在拼圖式合作學(xué)習(xí)過程中通過以“專家”的身份對任務(wù)進(jìn)行講解，還可以有效改善認(rèn)知成就，提升成功解決化學(xué)問題的自信心。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? 中華人民共和國教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[3]? 王后雄.化學(xué)問題解決的策略研究[J].化學(xué)教學(xué)，2008（1）：5-10.

[3]? 劉知新.化學(xué)教學(xué)論[M].3版.北京：高等教育出版社，1990.

[4]? ALRASSI，MORTENSEN. Jigsaw group-based learning in difficult airway management： an alternative way to teach surgical didactics[J].Journal of surgical education，2020（4）：723-725.

（責(zé)任編輯 羅 艷）